Розрахунок теплотехнічних та енергетичних параметрів будівлі та складання енергетичного паспорта

 

Загальна інформація

Об’єкт - житлова будівля в м. Луцьк

Будівля односекційна,має 9 поверхів. Загальна кількість квартир-36.Загальна висота будівлі 28 м. У будівлі передбачена сходова клітина та один підйомний ліфт.

 

Розрахункові параметри

Згідно[13] для житлових будівель розрахункова температура внутрішнього повітря t_в=20 ⁰С, розрахункова температура зовнішнього повітря для умов м. Луцьк – t_н=-25 ⁰С.

Розрахункова температура підвалу t_ц=5 ⁰С.

Кількість градусо-діб опалювального періоду для I зоны – D_d=3750 ^оС∙добу.

Згідно з [13] тривалість опалювального періоду для м. Луцьк z_оп.п =180 діб, середня температура зовнішнього повітря за опалювальний період t_оп.п =-0,2⁰С.

 

Функціональне призначення,тип та конструктивні рішення

Окремо розташована житлова будівля,побудована за індивідуальним проектом. Конструктивна схема будинку – монолітний залізобетонний каркас із монолітними перекриттями та монолітним фундаментом. Зовнішні стіни будівлі товщиною 400 мм.

Горище – холодне,перекриття холодного горища – товщиною 430 мм.

Техпідпілля з розводкою трубопроводів.

Світлопрозорі конструкції (вікна) зроблені з алюмінієвих роздільних профілів з подвійним склінням з 4М1 скла.

У будівлі передбачене водяне опалення, гаряче водопостачання, підключення до системи централізованого теплопостачання. Система опалення двотрубна з по квартирним авторегулюванням.

 

Геометричні показники

Площі зовнішніх огороджувальних конструкцій, опалювана площа, площа житлових приміщень та кухонь, опалюваний об’єм, а також форма, тип та орієнтація будівлі, необхідні для розрахунку енергетичного паспорта, визначаються на підставі проектних даних.

Основні об об’ємно-планувальні показники:

• Площа квартир житлового будинку – F_ж=1584 м².

• Опалюваний об’єм будівлі – V_h=6472,8 м³.

• Загальна площа зовнішніх огороджувальних конструкцій - F_∑= 2428,9 м².

• Загальна Общая площадь непрозрачных ограждающих конструкций – F_нп=1706,3 м².

• Загальна площа зовнішніх світлопрозорих огороджувальних конструкцій– F_сп=254,8 м².

• Загальна площа вхідних дверей – F_д=2,52 м².

• Загальна площа перекриттів холодного горища – F_{пк хг}=232,6 м².

• Загальна площа перекриттів над підвалом – F_ц1=232,6 м².

Теплотехнічні показники

Приведений опір теплопередачі зовнішніх непрозорих огороджувальних конструкцій –

R_{∑ пр.нп}=2,8 м²·К/Вт.

Приведений опір теплопередачі перекриття холодного горища - R_{∑ пр.хг}=3,3 м²·К/Вт.

Приведений опір теплопередачі перекриття над підвалом - R_{∑ пр.ц1}=2,5 м²·К/Вт.

Приведений опір теплопередачі зовнішніх світлопрозорих огороджувальних конструкцій - R_{∑ пр.сп}=0,6 м²·К/Вт.

Приведений опір теплопередачі вхідних дверей в будівлю - R_{∑ пр.д}=0,44 м²·К/Вт.

Приведений коефіцієнт теплопередачі теплоізоляційної оболонки будівлі k_∑пр, Вт/м²·К, визначається за формулою:

(9.1)

 

де ς – коефіцієнт,який враховує додаткові тепловтрати, пов’язані з орієнтацією огороджень за сторонамисвіту,присутністю кутових приміщень, поступаннням холодного повітря через входи в будівлю; для житлових приміщеньς=1,13.

Тоді,

Умовний коефіцієнт теплопередачі будівлі, який враховує тепловтрати за рахунок інфільтрації та вентиляції k_інф, Вт/м²·К, визначається за формулою:

(9.2)

де:χ₂ =0,278 – розмірний коефіцієнт;

с – питома теплоємність повітря, приймається рівною 1 кДж/кг·К;

υ_v– коефіцієнт зниження об’єму повітря в будівлі,який враховує наявність внутрішніх огороджувальних конструкцій, приймається υ_v=0,85;

γ₃ – середня густина повітря, яка входить в приміщення за рахунок інфільтрації, кг/м³, визначається за формулою:

 

(9.3)

 

n_об– середня кратність повітрообміну будівлі за опалюваний період, год^-1, визначається за фотмулю:

(9.4)

η – коефіцієнтвпливу зустрічного теплового потоку в огороджувальних конструкціях; приймається по найбільшим значенням, єдиним для всієї будівлі і складає η=0,7.

 

Загальний коефіцієнт теплопередачі будівлі К_буд., Вт/м²·К, визначається за формулою:

(9.5)

 

Об’ємно-планувальні характеристики

Коефіцієнт скління фасадів будівліm_сквизначається за формулою:

(9.6)

 

Показник компактності будівлі Λ_{к зд.}, м^-1, визначається за формулою:

(9.7)

Енергетичні показники

Розрахункові втрати теплової енергії на опалення будівлі протягом опалюваного періоду Q_рік, кВт·год, визначається за формулою:

 

(9.8)

де:Q_к– загальні тепловтрати будівлі через огороджувальну оболонку, кВт·год;

Q_{вн п}– побутові теплонадходження протягом опалюваного періоду, кВт·год;

Q_s– теплонадходження черех вікна від сонячної радіації протягом опалюваного періоду, кВт·год;

v– коефіцієнт, який враховує здатність огороджувальних конструкцій будівлі віддавати тепло під час періодичного теплового режиму;для даної будівліv=0,8;

ς – коефіцієнтавторегулювання подачі тепла в системах опалення;у будівлі використовується двотрубна система опалення з по квартирним регулюванням: ς=0,95;

 

 

β_h– коефіцієнт, який враховує додаткове теплопостачання системи опалення, пов’язане с дискретністю номінального теплового потока номенклатурного ряду нагрівальних приладів додатковими тепловтратами через радіаторні ділянки огороджень, тепловтратами трубопроводів, які проходять через неопалювальні приміщення: для будівлі баштового типу β_h=1,11.

Загальні тепловтрати будівлі через огороджувальну оболонку за опалюваний період визначається за формулою:

(9.9)

Побутові теплонадходження протягом опалюваного періоду визначаються за формулою:

(9.10)

де q_вн.п– величина побутових тепло надходжень на 1 м² житлової площі будівлі; для житлових будівельq_вн.п=10 Вт/м².

Тоді,

Теплонадходження через вікна від сонячної радіації протягом опалюваного періоду для 4 фасадів будівлі,орієнтованих на 4 сторони світу, визначаються за формулою:

(9.11)

где ς_в, ς_зф –коефіцієнти, які враховують затемнення світового отвору відповідно вікон та зенітних ліхтарів непрозорими елементами заповнення, приймаються по таблиці 1[7];

ε_в, ε_зф –коефіцієнти відносного проникнення сонячної радіації відповідно для світлопрозорих заповнень вікон та зенітних ліхтарів, які приймаються за паспортними даними відповідних світлопрозорих кнструкцій або згідно із таблицею 1 [7];

F_пнз, F_пнс, F_пдз, F_пдс– площі світлових отворів фасадів будівлі,відповідно орієнтованих за 4 напрямками світу, по проекту:

F_пнз=0 м²; F_пнс= 129,6 м²; F_пдс=0м²; F_пдз=125,3 м².

F_{сп л}– площа світлових отворів зенітних ліхтарів будівлі, м²;

I_пнз, I_пнс, I_пдс, I_пдз– середня величина сонячної радіації за опалюваний період, спрямована на вертикальну поверхню за умови хмарності, відповідно орієнтована по4 фасадам будівлі, кВт·год/м², приймається згідно таблиці 2 [7]; для умов міста Луцьк:

I_пнз=160кВт·год/м²; I_пнс=159кВт·год/м²; I_пдс=283кВт·год/м²; I_пдз=288кВт·год/м².

I_г=298кВт·год/м² – середня величина сонячної радіації за опалюваний період, спрямована на горизонтальну поверхню за умови хмарності, кВт·год/м², приймається згідно з таблицею 2 [7].

Враховуючи, що на горищі відсутні світлові отвори, то F_{сп. л}=0 м². Формула (9.11) в даному випадку може бути представлена у вигляді:

(9.12)

Для подвійного скління з 4М1 складв роздільних плетіннях: ς_в=0,6; ε_в=0,62.

Тоді,

Враховуючи значення складських тепловтрат і тепло надходжень до будівлі, визначається Q_рікза формулою (9.8):

Розрахункове значення питомих тепловтрат на опалення будівлі за опалюваний період q_зд, кВт·год/м² визначається за формулою:

(9.13)

 

Визначення класу енергетичної ефективності будівлі

Клас енергетичної ефективності будівлі визначається згідно з доповненням [16] напідставі аналізу виразу:

(9.14)

де Е_max– максимально допустиме значення питомих тепловтрат на опалення будівлі ща опалюваний період, кВт·год/м², яке встановлюється згідно согласно [3] в залежності від призначення будівлі, його поверхні та температурної зони експлуатації; для даної будівлі Е_max=29 кВт·год/м³.

Тоді,

Згідно з[16] дана будівля відноситься до класу енергетичної ефективності «В».

 

 

Табл. 9.1 Енергетичний паспорт житлової будівлі